DE102005051195A1

DE102005051195A1 - Kraftstoffinjektor für Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE102005051195A1
Application number: DE200510051195
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2007-05-03

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor (10) mit einer Übersetzungseinheit (100). Ein Aktor (18) ist in einem kraftstoffbeaufschlagten Hohlraum (16) des Kraftstoffinjektors (10) aufgenommen. Der Hohlraum (16) ist von einer außerhalb des Kraftstoffinjektors (10) angeordneten Hochdruckquelle (14) mit Kraftstoff beaufschlagt. Mit einem direkt angesteuerten Einspritzventilglied (22) werden am brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors (10) angeordnete Einspritzöffnungen (30) freigegeben oder verschlossen. Die Übersetzungseinheit (100) ist an dem dem brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors (10) gegenüberliegenden Ende hinter dem Aktor (18) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein aus EP 1 174 615 A2 bekannter Kraftstoffinjektor weist ein Ventilglied auf, welches in einen Ventilsitz stellbar ist und dadurch die Kraftstoffabgabe vom Injektor steuert. Es sind eine Aktoranordnung und eine hydraulische Übersetzungseinrichtung vorgesehen zur Übertragung der Bewegung der Aktoranordnung an das Ventilglied. Die hydraulische Übersetzeranordnung umfasst einen Kolben und eine Steuerkammer für Fluid, wobei die Aktoranordnung mit dem Kolben zusammenwirkt und auf diesen eine Rückzugskraft ausübt. Die Übersetzeranordnung ist derart angeordnet, dass bei Einwirken einer ersten Rückzugskraft auf den Kolben das Ventilglied sich zusammen mit dem Kolben aus dem Sitz bewegt, wobei die Bewegung des Ventilglieds von der Bewegung des Kolbens entkoppelt ist, die sich während der Initialbewegung des Ventilglieds aus dem Sitz einstellt. Daher ist eine weitere Bewegung des Ventilsglieds von der Aktoranordnung an dieses mittels Fluid übertragbar, welches in der Steuerkammer aufgenommen ist. Die Übersetzeranordnung sorgt daher für eine variable Übersetzung der Bewegung der Aktoranordnung auf das Ventilglied.

Bei der Lösung gemäß EP 1 174 615 A2 handelt es sich um eine inverse Ansteuerung der Aktoranordnung, bei der der Aktor im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds bestromt ist. Zum Öffnen des Einspritzventilglieds wird der Aktor in einen stromlosen Zustand gestaltet, so dass sich die Länge des Aktors reduziert. Aufgrund einer Druckabsenkung in einem Kopplerraum erfolgt ein Öffnen des Einspritzventilglieds. Nachteilig bei der Lösung gemäß EP 1 174 615 A2 , die zwar eine direkte Ansteuerung des Einspritzventilglieds ermöglicht, ist die relativ aufwendig aufgebaute Übersetzermimik.

Darstellung der Erfindung

Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor kann ein besonders einfacher und schlanker Aufbau im Bereich des Aktorkopfes dadurch erreicht werden, dass der Aktor etwa in der Mitte des Kraftstoffinjektors, umgeben von einem Kraftstoff enthaltenen Hohlraum aufgenommen ist und eine Übersetzungseinheit im Wesentlichen am vom Brennraum abgewandten Ende des Kraftstoffinjektors untergebracht ist. Dadurch wird die Übersetzungsmimik hinter den Injektor gebaut, so dass sich im Bereich der Düse d.h. im brennraumseitigen Bereich des Kraftstoffinjektors ein besonders einfacher Aufbau ergibt.

Die in einem ersten Ausführungsbeispiel hinter den Injektor gebaute Übersetzungseinheit umfasst eine mehrere Übersetzerkolben enthaltende Anordnung, von denen einer der Übersetzerkolben dem Temperaturausgleich des Aktors dient. Innerhalb einer ersten Übersetzungsstufe, die durch einen Hubanschlag begrenzt ist, liegt das Übersetzungsverhältnis zwischen einem ersten Übersetzerkolben und zwei weiteren ineinandergeführten Übersetzungskolben bei 1 : 1. Erreicht einer der beiden ineinandergeführten Übersetzerkolben einen Hubanschlag, öffnet derjenige der Übersetzerkolben, der in dem anderen der beiden ineinandergeführten Übersetzerkolben geführt ist, weiter, so dass sich ab Erreichen des Hubanschlags ein Übersetzungsverhältnis von 1 : x einstellt, welches dem Durchmesserverhältnis der beiden ineinandergeführten Übersetzerkolben entspricht. Die Übersetzungseinheit gemäß des ersten Ausführungsbeispiels umfasst zwei hydraulische Räume, einen ersten hydraulischen Raum sowie einen zweiten hydraulischen Raum. Die Befüllung der beiden hydraulischen Räume erfolgt über Führungsspiel zwischen einem dritten Übersetzerkolben und dem Injektorkörper geführten, hülsenförmig ausbildbaren zweiten Übersetzerkolben.

Der in der ersten Ausführungsvariante innerhalb eines kraftstoffbeaufschlagten Hohlraums angeordnete Aktor wird invers betrieben und ist über ein Federelement vorgespannt. Gemäß der ersten Ausführungsvariante befindet sich das Einspritzventilglied im geschlossenen Zustand, wenn der Aktor bestromt ist. Zum Öffnen des Einspritzventilglieds wird der Aktor in einen stromlosen Zustand geschaltet. Im stromlosen Zustand des Aktors reduziert sich die Länge des Aktors, wodurch in einem Kopplerraum eine Druckminderung erreicht wird, welche eine Öffnung des Einspritzventilglieds nach sich zieht.

In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors befindet sich der diesen betätigende Aktor ebenfalls in einem von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagten Hohlraum oberhalb des Einspritzventilglieds. In dieser Ausführungsvariante ist die Übersetzungseinheit ebenfalls hinter den Aktor gebaut und umfasst ein Übersetzungssystem mit drei Kolben. Auch gemäß dieser Ausführungsva riante umfasst die Übersetzungseinheit zwei Übersetzerkolben, die ineinandergeführt sind. Hier wird der Hubweg einer der beiden ineinandergeführten Übersetzerkolben nicht durch einen gehäusefest am Injektorkörper ausgebildeten Hubanschlag begrenzt, sondern über einen Anschlag, der am äußeren der beiden ineinandergeführten Übersetzerkolben angebracht ist. Dazu weist der äußere der beiden ineinandergeführten Übersetzerkolben einen glockenförmig ausgebildeten Übergriff auf, welcher einen zum Beispiel als Ringkörper ausbildbaren Hubanschlag aufnimmt, an welchem der innen geführte Übersetzerkolben nach Überwinden eines ersten Hubwegs anschlägt.

Bei einer Reduzierung der Spannung am Aktor zieht dieser am Inneren der ineinandergeführten Übersetzerkolben und führt eine Druckentlastung in einem ersten hydraulischen Raum herbei. Bis zum Erreichen des Anschlags erfolgt eine Übersetzung im Verhältnis von 1 : 1, was zu einem Öffnen des Einspritzventilglieds führt. Bei weiterer Reduzierung der Spannung am Aktor und Überwindung eines Hubweges h₁ wird das Einspritzventilglied mit großer Übersetzung weiter geöffnet.

Nach Erreichen des Hubanschlags wird die Übersetzung der Übersetzungseinheit dadurch verstärkt, dass über den Anschlag nunmehr auch der den innengeführten Kolben umgebende außenliegende Übersetzerkolben aufgezogen wird, wodurch das Einspritzventilglied mit einem vergrößerten Übersetzungsverhältnis weiter geöffnet werden kann. Zum Schließen des düsennadelförmig ausbildbaren Einspritzventilglieds erfolgt eine erneute Bestromung des im Hohlraum des Kraftstoffinjektors aufgenommenen Aktors.

Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend detaillierter beschrieben:
Es zeigt:
1 eine erste Ausführungsvariante mit einer Übersetzungseinheit, die am vom Brennraum abgewandten Ende des Kraftstoffinjektors angeordnet ist und
2 eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors mit an dessen rückwärtigem Ende angeordneter Übersetzungseinheit mit zwei Aktor-nah angeordneten, ineinandergeführten Übersetzerkolben.
Ausführungsvarianten
Der Darstellung gemäß 1 ist eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors zu entnehmen, bei der die Übersetzungseinheit am rückwärtigen Ende des Kraftstoffinjektors aufgenommen ist und zwei Aktor-fern angeordnete, ineinandergeführte Übersetzerkolben aufweist.
Im Kraftstoffinjektor 10 mündet ein Hochdruckzulauf 12, über welchem einem Hohlraum 16 des Kraftstoffinjektors 10 von einer Hochdruckquelle 14, wie zum Beispiel einem Hochdrucksammelraum (Common Rail) unter hohem Druck stehender Kraftstoff zugeführt wird. Innerhalb des Hohlraums 16 ist ein Aktor 18 aufgenommen, der bevorzugt als Piezoaktor ausgebildet ist. Der Aktor 18 umfasst eine Anzahl von geschichtet übereinander angeordneten Piezokristallen, die bei Bestromung des Aktors 18 eine Längung erfahren und bei Aufhebung der Bestromung des Aktors 18 wieder ihre ursprüngliche Länge einnehmen. Der im Hohlraum 16 angeordnete Aktor 18 wird invers angesteuert, d.h. dieser ist im geschlossenen Zustand eines als Düsennadel ausbildbaren Einspritzventilglieds 22 geschlossen, wohingegen im nicht bestromten Zustand des Aktors 18 das als Düsennadel ausbildbare Einspritzventilglied 22 einem Brennraum 32 zuweisende Einspritzöffnungen 30 freigibt.
Der Aktor 18 ist von einem als Rohrfeder ausbildbaren Federelement 20 beaufschlagt. Das Federelement 20 ist zwischen einem ersten Übersetzerkolben 40 und einem Teller 24, der am Einspritzventilglied 22 ausgebildet ist, aufgenommen. Das Einspritzventilglied 22, welches bevorzugt als Düsennadel ausgebildet ist, umfasst einen Abstützring 36. Zwischen dem Abstützring 36 am Einspritzventilglied 22 und einer injektorseitig vorgesehenen Abstützung 38 erstreckt sich eine Schließfeder 34. Unterhalb des Abstützrings 36 sind am Einspritzventilglied 22 Abflachungen 26 vorgesehen, über welche der im Hohlraum 16 befindliche, unter hohem Druck stehende Kraftstoff einem Sitz 28 des Einspritzventilglieds 22 zuströmt. Zur Optimierung des der Spitze des Einspritzventilglieds 22 zuströmenden Kraftstoffstroms vom Hohlraum 16 aus kann in der injektorseitig vorgesehenen Abstützung 38 eine Öffnung vorgesehen werden, die zum Beispiel als eine Anzahl von Bohrungen oder als Langloch oder dergleichen ausgebildet sein kann.
Im bestromten Zustand des Aktors 18 befindet sich das Einspritzventilglied 22 in seiner Schließstellung, d.h. die in den Brennraum 32 der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine mündenden Einspritzöffnungen 30 sind durch das in seinen Sitz 28 gestellte Einspritzventilglied 22 verschlossen.
Im oberen Bereich des Kraftstoffinjektors 10, d.h. hinter dem Aktor 18 liegend ist eine Übersetzungseinheit 100 angeordnet.
Die Übersetzungseinheit 100 umfasst in der Ausführungsvariante gemäß der Darstellung in 1 den ersten Übersetzerkolben 40, der das Federelement 20 im Hohlraum 16 beaufschlagt. Der erste Übersetzerkolben 40 ist in einem ersten Durchmesser 42 (d₁) ausgebildet. Über einen ersten hydraulischen Raum 44 ist der erste Übersetzerkolben 40 der Übersetzungseinheit 100 mit einem zweiten Übersetzerkolben 46 sowie einem dritten Übersetzerkolben 58 gekoppelt. Der zweite Übersetzerkolben 46 und der dritte Übersetzerkolben 58 sind ineinandergeführt. Der zweite Übersetzerkolben 46 weist einen Durchmesser 54 (d₂) auf, der dem ersten Durchmesser 42 (d₁) entspricht. Demgegenüber ist ein dritter Durchmesser 60 (d₃) des dritten Übersetzerkolbens 58 wesentlich geringer als der Durchmesser des zweiten Übersetzerkolbens 46, in dem der dritte Übersetzerkolben 58 geführt ist. Der Hubweg des zweiten Übersetzerkolbens 46 ist einerseits durch einen eine Anschlagfläche 50, die im Injektorkörper des Kraftstoffinjektors 10 ausgebildet ist, begrenzt und andererseits durch einen Anschlagring 56. Oberhalb der zweiten und dritten Übersetzerkolben 46, 58 befindet sich ein mit Bezugszeichen 66 identifizierter zweiter Druckraum. Die Führungsfläche zwischen dem zweiten Übersetzerkolben 46 und dem dritten Übersetzerkolben 58 ist durch Bezugszeichen 64 identifiziert, das Material des Injektorkörpers des Kraftstoffinjektors 10 ist mit Bezugszeichen 62 bezeichnet. Bezugszeichen 68 kennzeichnet eine Stirnfläche des ersten Übersetzerkolbens 40, welche durch ein Federelement 48 beaufschlagt ist, welches sich wiederum am dritten Übersetzerkolben 58 der Übersetzungseinheit 100 abstützt.
Die Funktionsweise des in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels des Kraftstoffinjektors stellt sich wie folgt dar:
Im Schließzustand des Einspritzventilglieds 22 ist dessen Sitz 28 am brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 10 verschlossen, d.h. über die Einspritzöffnungen 30 wird kein Kraftstoff in den Brennraum 32 der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt. Im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds 22 ist der Aktor 18 bestromt, d.h. dessen stapelartig übereinander geordnete Piezokristalle sind gelängt und drücken das Einspritzventilglied 22 in seinen brennraumseitig angeordneten Sitz 28.
Ein Öffnen des Einspritzventilglieds 22 erfolgt bei Aufhebung der Bestromung des Aktors 18. Bei Aufhebung der Bestromung des Aktors 18 ziehen sich dessen Piezokristalle zusammen und nehmen wieder ihre ursprüngliche, reduzierte Länge ein. Dadurch wird der erste Übersetzerkolben 40 aus dem ersten Druckraum 44 herausgezogen, wodurch dieser druckentlastet wird. Aufgrund des im zweiten Druckraum 66 herrschenden Druckes fahren die ineinandergeschalteten 2. und 3. Übersetzerkolben 46, 58 in den ersten Druckraum 44 ein. Sobald der außenliegende, vorzugsweise hülsenförmig gestaltete zweite Übersetzerkolben 46 an der gehäuseseitig vorgesehenen Anschlagfläche 50 anliegt, ist die erste Öffnungsphase des Einspritzventilglieds 22, welche mit einer Übersetzung von 1 : 1 (d₁ : d₂ + d₃) abläuft, beendet. Während der ersten Phase der Übersetzung mit einer Übersetzung von 1 : 1 bewegen sich der erste Übersetzerkolben 40 mit Durchmesser d₁ (42) und gleichzeitig der zweite Übersetzerkolben 46, ausgebildet im Durchmesser d₂ (54), sowie der in diesem aufgenommene dritte Übersetzerkolben 58, der einen dritten Durchmesser d₃ aufweist.
Die in 1 dargestellte Übersetzungseinheit 100 arbeitet während einer ersten Öffnungsphase des Einspritzventilglieds 22, d.h. während der Überwindung des Hubwegs 52 (h₁) mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1, gegeben durch d₁ : d₂ + d₃, während die Übersetzungseinheit 100 nach Anschlagen des zweiten Übersetzerkolbens 46 an der gehäuseseitig vorgesehenen Anschlagfläche 50 in einem Übersetzungsverhältnis von 1 : x arbeitet. Nach Anschlagen des zweiten Übersetzerkolbens 46 am Anschlag 50 erfolgt eine Übersetzung, da sich nur der im zweiten Übersetzerkolben 46 geführte dritte Übersetzerkolben 58, ausgebildet im Durchmesser d₃, relativ zum ersten Übersetzerkolben 40, ausgebildet im Durchmesser d₁ (42), weiterbewegt, woraus die Übersetzung entsteht. Der erste Druckraum 44 zwischen der Stirnfläche 68 des ersten Übersetzerkolbens 40 und den Stirnseiten des zweiten Übersetzerkolbens 46 sowie des dritten Übersetzerkolbens 58 fungiert dabei als Temperaturausgleich.
2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors, bei dem eine Übersetzungseinheit hinter dem Aktor angeordnet ist, wobei die Übersetzungseinheit zwei ineinandergeführte Kolben aufweist, die in dieser Ausführungsvariante Aktor-näher angeordnet sind.
Im Hohlraum 16 des Kraftstoffinjektors 10 ist der Aktor 18 aufgenommen, der aus darstellerischen Gründen ebenso wie das als Rohrfeder ausbildbare Federelement 20 unterbrochen dargestellt ist. Der Hohlraum 16 wird über den Hochdruckzulauf 12 von einer in 2 nicht dargestellten Hochdruckquelle 14 in Gestalt zum Beispiel eines Hochdrucksammelraums (Common Rail) mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt. Das den Aktor 18 umgebende Federelement 20 stützt sich an einem Stempelteller 104 eines Stempels 102, der mit dem ersten Übersetzerkolben 40 verbunden ist, ab. Mit seinem anderen Ende stützt sich das Federelement 20 an dem Teller 24 ab, der an der Oberseite des bevorzugt als Düsennadel ausbildbaren Einspritzventilglieds 22 aufgenommen ist. Am Einspritzventilglied 22 befindet sich der Abstützring 36, auf dem sich die Schließfeder 34 abstützt. Gehäuseseitig ist eine Abstützung 38 vorgesehen, an der sich wiederum die Schließfeder 34 mit ihrem oberen Ende abstützt. Unterhalb des Abstützrings 36 sind am Einspritz ventilglied 22 mehrere gleichmäßig an dessen Umfang verteilte Abflachungen 26 ausgebildet, über welche Kraftstoff vom Hohlraum 16 aus dem brennraumseitigen Ende des Einspritzventilglieds 22 zuströmt. Im bestromten Zustand des Aktors 18 ist das als Düsennadel ausbildbare Einspritzventilglied 22 in seinen Sitz 28 gestellt und verschließt somit in den Brennraum mündende Einspritzöffnungen 30.
Im Unterschied zur Ausführungsvariante gemäß 1 weist die Übersetzungseinheit 100 gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsvariante einen anderen Aufbau auf. Die Übersetzungseinheit 100 umfasst den ersten Übersetzerkolben 40, der in einem ersten Durchmesser 42 d₁ ausgebildet ist. Der erste Übersetzerkolben 40 ist in der Ausführungsvariante gemäß 2 in dem hülsenförmig ausgebildeten zweiten Übersetzerkolben 46 geführt. Der zweite Übersetzerkolben 46 umgreift den ersten Übersetzerkolben 40 sowohl an dessen oberer Stirnseite als auch mittelbar an dessen unteren Ende. Dazu sind innerhalb des Hohlraums 16, in welchen der zweite Übersetzerkolben 46 mündet, an diesem ein glockenförmiges Bauteil 106 aufgenommen. Das glockenförmige Bauteil 106 untergreift einen zum Beispiel ringförmig konfigurierbaren Anschlag 110, der den Hubweg des ersten Übersetzerkolbens 40 relativ zum zweiten Übersetzerkolben 46 begrenzt. Der Hubweg ist durch Bezugszeichen 52 (h₁) bezeichnet. Der erste Übersetzerkolben 40 und der dritte Übersetzerkolben 58 begrenzen den ersten Druckraum 44, in dem das Federelement 48 aufgenommen ist. Darüber hinaus wird der erste Druckraum 44 von der unteren Stirnseite des im Durchmesser 60 (d₃) ausgebildeten dritten Übersetzerkolben 58 begrenzt, der im Injektorkörper 62 geführt ist. Oberhalb des dritten Übersetzerkolbens 58 befindet sich der zweite Druckraum 66. Die Führungsfläche zwischen den ineinandergeführten zweiten Übersetzerkolben 46 und dem ersten Übersetzerkolben 40 ist durch Bezugszeichen 64 identifiziert. Der beispielsweise als Ringkörper ausbildbare Anschlag 110 weist eine erste Stirnseite 112 und eine sich auf dem glockenförmigen Bauteil 106 abstützende zweite Stirnseite 114 auf.
Die Funktionsweise des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors stellt sich wie folgt dar:
Der Aktor 18, der im kraftstoffbeaufschlagten Hohlraum 16 des Kraftstoffinjektors 10 aufgenommen ist, wird invers angesteuert. Im bestromten Zustand des Aktors 18 ist das Einspritzventilglied 22 in seinen Sitz 28 gestellt, d.h. die Einspritzöffnungen 30 in den in 2 nicht dargestellten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine sind geschlossen. Bei Aufhebung der Bestromung des Aktors 18 zieht sich dieser auf seine ursprüngliche Länge zusammen. Bei Aufhebung der Bestromung des Aktors 18 wird durch die den Aktor 18 umgebende Rohrfeder 20 der erste Übersetzerkolben 40 in den Hohlraum 16 hineingezogen. Diese Bewegung des ersten Übersetzerkolbens 40 führt zu einer Druckabsenkung im ersten Druckraum 44. Der dritte Übersetzerkolben 58 ist in dem Durchmesser 60 d₃ ausge bildet, welcher dem Durchmesser 42 d₁ des ersten Übersetzerkolbens 40 entspricht. Es liegt demnach während der Bewegung des ersten Übersetzerkolbens 40 bis zum Erreichen der ersten Stirnseite 112 des Anschlags 110 ein Übersetzungsverhältnis von 1 an der Übersetzungseinheit 100 vor. Durch diese Bewegung des ersten Übersetzerkolbens 40 wird das Einspritzventilglied 22 aus seinem Sitz 28 am brennraumseitigen Ende gezogen.
Hat der erste Übersetzerkolben 40 die erste Stirnseite 112 des rohr- oder hülsenförmig ausgebildeten Anschlags 110 erreicht, wird auch der außenliegende zweite Übersetzerkolben 46 aus dem ersten Druckraum 44 gezogen. Dies führt zu einem weiteren Öffnen des Einspritzventilglieds 22 mit einem größeren Übersetzungsverhältnis, d.h. einem schnellen Öffnen des düsenförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 22.
Zum Schließen des bevorzugt als Düsennadel ausbildbaren Einspritzventilglieds 22 wird der Aktor 18, der schwimmend im Hohlraum 16 des Injektorkörpers 62 des Kraftstoffinjektors 10 gelagert ist, wieder mit einer Spannungsquelle verbunden. Demzufolge dehnen sich die übereinander geschichteten Piezokristalle des Aktors 18 aus, so dass einerseits das bevorzugt als Düsennadel ausgebildete Einspritzventilglied 22 in seinen Sitz 28 gestellt wird und andererseits der mit dem Aktor 18 verbundene Stempel 102, welcher dem ersten Übersetzerkolben 40 zugeordnet ist, wieder in den ersten Druckraum 44 im Injektorkörper 62 einfährt.
Durch die in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvarianten des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors 10 mit einer hinter dem Aktor 18 liegenden, d.h. am rückwärtigen Ende des Kraftstoffinjektors 10 aufgenommenen Übersetzungseinheit 100, lässt sich am brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 10 ein besonders einfacher und Platz sparender Aufbau erleichtern, was den Einbau des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors 10 am Zylinderkopf von selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen begünstigt, da die dort zur Verfügung stehenden Einbauräume immer geringer werden. Die Anordnung der Übersetzungseinheit 100 am dem Brennraum abgewandten Ende des Kraftstoffinjektors 10 verbessert im Übrigen die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffinjektors 10 erheblich.

Claims

Kraftstoffinjektor mit einem von einem Aktor (18) direkt angesteuerten Einspritzventilglied (22), mit welchem am brennraumseitigen Ende angeordnete Einspritzöffnungen (30) freigebbar oder verschließbar sind sowie mit einer Übersetzungseinheit (100), die einen Hub des Aktors (18) auf das Einspritzventilglied (22) übersetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinheit (100) an dem dem brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors (10) gegenüberliegenden Ende hinter dem Aktor (18) angeordnet ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinheit (100) mindestens zwei ineinandergeführte Übersetzerkolben (46, 58; 40, 46) umfasst.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinheit (100) einen ersten Übersetzerkolben (40) umfasst, der unmittelbar mit dem Aktor (18) gekoppelt ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ineinandergeführten Übersetzerkolben (46, 58; 40, 46) über einen ersten Druckraum (40) mit einem weiteren Übersetzerkolben (40, 58) hydraulisch gekoppelt sind.
Kraftstoffinjektor gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinheit (100) einen ersten Übersetzerkolben (40), der mit dem Aktor (18) direkt gekoppelt ist sowie einen zweiten und dritten Übersetzerkolben (46, 58) aufweist, wobei ein Hubweg h₁ (52) des zweiten Übersetzerkolbens (46) durch einen gehäuseseitigen Anschlag (50) begrenzt ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis der Übersetzungseinheit (100) bis zum Erreichen des Anschlags (50) 1 beträgt und durch das Durchmesserverhältnis des Durchmessers (42) d₁ des ersten Übersetzerkolbens (40) zum Durchmesser (54) d₂ des zweiten Übersetzerkolbens (46) gegeben ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis der Übersetzungseinheit (100) ab Erreichen des Anschlags (50) durch das Durchmesserverhältnis des Durchmessers (42) d₁ des ersten Übersetzerkolbens (40) zum Durchmesser (60) d₃ des dritten Übersetzerkolbens (58) gegeben ist.
Kraftstoffinjektor gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinheit (100) einen ersten Übersetzerkolben (40), der mit dem Aktor (18) direkt gekoppelt ist und einen zweiten Übersetzerkolben (46) enthält, an welchem ein Anschlag (110, 112) für den ersten Übersetzerkolben (40) zur Begrenzung des Hubwegs (52) h₁ aufgenommen ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis der Übersetzungseinheit (100) bis zum Erreichen des Anschlags (110, 112) 1 beträgt und durch das Durchmesserverhältnis des Durchmessers (42) d₁ des ersten Übersetzerkolbens (40) zum Durchmesser (60) d₃ des dritten Übersetzerkolbens (58) gegeben ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis der Übersetzungseinheit (100) ab Erreichen des Anschlags (110, 112) durch das Durchmesserverhältnis des Durchmessers (54) des zweiten Übersetzerkolbens (46) zum Durchmesser (60) d₃ des dritten Übersetzerkolbens (58) gegeben ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (18) im bestromten Zustand das Einspritzventilglied (22) in seinen Sitz (28) am brennraumseitigen Ende des Einspritzventilglieds (22) stellt.